🧠 CNN - Convolutional Neural Network
เทคโนโลยี Deep Learning สำหรับการวิเคราะห์และอ่านค่าจากเครื่องมือวัดอย่างแม่นยำ
ด้วยความสามารถในการจำแนกรูปแบบและตีความข้อมูลภาพที่ซับซ้อนได้เหมือนสมองมนุษย์
Analog และ Digital Meters
บนอุปกรณ์ Edge Computing
ที่ใช้ในระบบของเรา
CNN คืออะไร?
Convolutional Neural Network (CNN) เป็นเทคโนโลยี Deep Learning ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากระบบการมองเห็นของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำงานของ Visual Cortex ในสมอง CNN มีความเชี่ยวชาญในการวิเคราะห์ข้อมูลภาพ สามารถจำแนกรูปแบบ เส้น สี และโครงสร้างต่างๆ ในภาพได้อย่างแม่นยำ ทำให้เหมาะสำหรับการอ่านค่าจากเครื่องมือวัดที่มีการออกแบบและรูปแบบที่หลากหลาย
หลักการทำงานของ CNN
Convolution
ตรวจจับ features และ patterns ในภาพ
Pooling
ลดขนาดข้อมูลและเก็บข้อมูลสำคัญ
Activation
เพิ่มความซับซ้อนและไม่เชิงเส้น
Classification
จำแนกและทำนายผลลัพธ์สุดท้าย
ข้อดีของ CNN สำหรับการอ่านเกจ
ความแม่นยำสูงในการจำแนก
สามารถแยกแยะตัวเลข เข็ม และสัญลักษณ์ต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ แม้ในสภาพแสงที่ไม่เหมาะสม
Rotation & Scale Invariance
ทำงานได้ดีแม้เกจมีการหมุนหรือขนาดที่แตกต่างกันในภาพ
Feature Learning
เรียนรู้ลักษณะเฉพาะของแต่ละประเภทเกจโดยอัตโนมัติ
Real-time Processing
ประมวลผลได้เร็วเพียงพอสำหรับการใช้งานแบบ real-time
สถาปัตยกรรม CNN ในระบบ GaugeSnap
🏗️ Model Architecture
- Base: ResNet-50/101
- Input Size: 224×224×3
- Layers: 50-101 layers
- Parameters: 25M - 44M
- Training Data: 500K+ gauge images
⚙️ Optimization
- Quantization: FP16/INT8
- Pruning: 30% weight reduction
- TensorRT: GPU optimization
- ONNX: Cross-platform support
- Edge Deploy: Jetson/RPI support
📊 Performance
- Accuracy: 99.2% (test set)
- Inference Time: 50ms (GPU)
- Memory: 2GB VRAM
- Batch Size: 32 images
- Temperature: -40°C to +85°C
ประเภทเกจที่ CNN สามารถอ่านได้
Analog Gauges
Digital Displays
Panel Meters
Custom Instruments
🎓 Process การ Training CNN
CNN vs วิธีการแบบดั้งเดิม
🔧 วิธีการแบบดั้งเดิม
🧠 CNN Approach
ตัวอย่างการใช้งานจริง
🏭 โรงงานผลิตยา - Quality Control
Challenge:
- • เกจแรงดันมี 15 รูปแบบต่างกัน
- • แสงในห้องแปรปรวนตลอดวัน
- • ต้องการความแม่นยำ >99%
- • บันทึกข้อมูลทุก 30 วินาที
CNN Solution:
- • Single model รองรับทุกรูปแบบ
- • Auto-adjust กับสภาพแสง
- • ความแม่นยำ 99.7%
- • ประมวลผล 50ms ต่อเกจ
ผลลัพธ์:
การใช้งาน Python
# CNN Gauge Reading
import tensorflow as tf
import cv2
import numpy as np
# Load trained model
model = tf.keras.models.load_model('gauge_cnn_model.h5')
# Preprocess gauge ROI from YOLO
def preprocess_gauge(roi_image):
# Resize to model input size
resized = cv2.resize(roi_image, (224, 224))
# Normalize pixel values
normalized = resized / 255.0
# Add batch dimension
batch_input = np.expand_dims(normalized, axis=0)
return batch_input
# Predict gauge value
def read_gauge_value(roi_image, gauge_type):
# Preprocess image
processed_img = preprocess_gauge(roi_image)
# Run inference
predictions = model.predict(processed_img)
# Post-process based on gauge type
if gauge_type == 'analog':
# Convert angle to value
angle = predictions[0] * 360
value = angle_to_value(angle, gauge_config)
elif gauge_type == 'digital':
# Direct digit recognition
value = predictions[0]
return value, confidence_score
# Example usage
gauge_roi = cv2.imread('gauge_crop.jpg')
value, confidence = read_gauge_value(gauge_roi, 'analog')
print(f"Gauge Reading: {value:.2f}, Confidence: {confidence:.3f}")
พร้อมใช้ประโยชน์จาก CNN แล้วหรือยัง?
ให้ผู้เชี่ยวชาญช่วยออกแบบและ train CNN model ที่เหมาะสมกับเครื่องมือวัดของคุณ